专利名称：一种餐桌用转盘系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种转盘系统，特别是一种餐桌用转盘系统，其包括承物转盘、底 座和选择支撑部件。
背景技术：
餐桌转盘是人们就餐时常用的一种器具，有手动转盘与自动转盘两类。手动转盘 需要人手工旋转，影响就餐。自动转盘可自行旋转，不必人们干涉，但目前市场上的自动转 盘多为勻速转动模式，由于其持续转动，也不太符合人们的习惯，不仅造成个别用户有眩晕 的感觉，而且也不方便夹菜，同样有其不足之处。应用于餐桌转盘角度测量的角度传感器应实现角度的持续测量，常用的此类传感 器主要是光电式角度传感器，这类传感器采用光敏元件实现非接触测量，具有测量精度高、 无接触磨损、抗干扰能力强的优点，但是其引入了光电器件以及相关电路，实现相对较复 杂。在本转盘中应用的角度传感器对角度测量精度要求不高，转盘在工作期间不会发生换 向转动，采用光电式角度传感器优势并不明显，反而带来成本较高、实现复杂的问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种餐桌用转盘系统，该餐桌用转盘系统 不仅制造成本低廉，容易实现，而且可以自动旋转或静停，使用更加方便。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案一种餐桌用转盘系统，其 包括承物转盘、底座和选择支撑部件，所述选择支撑部件主要由角度传感器构成，该角度传 感器包括角度测量盘，所述角度测量盘包括以中心对称轴为轴转动的绝缘块、电刷和两个 以上的固定在所述绝缘块上的导体块，该导体块均勻间隔地固定在绝缘块上，当绝缘块沿 中心对称轴转动时，所述导体块能依次、循环地与所述电刷电连接。根据本实用新型所述的餐桌用转盘系统，所述角度测量盘包含以对称中心为顶 点，以对称中心和电刷所在直线为边的夹角为60° 120°的两个相同的电刷。根据本实用新型所述的餐桌用转盘系统，所述绝缘块的形状为圆盘形、圆饼形、圆 柱体形、圆台体形、球体形和球台体形中的一种。根据本实用新型所述的餐桌用转盘系统，所述绝缘块的外边缘成光滑的正弦弧线 形。减少了接触磨损，两个电刷贴绝缘圆盘边缘成一定夹角安装，导体电路均勻间隔地嵌入 在绝缘盘中，当绝缘盘转动时，导体电路块能依次、循环地与电刷接触形成通路，产生脉冲 信号，实现角度测量的目的根据本实用新型所述的餐桌用转盘系统，所述角度传感器还包含由施密特触发器 组成的波形整形电路和由单稳态触发器组成的脉宽调节电路。以实现对测量信号的规范处 理，方便数字器件检测，有效地保证传感器的稳定工作。根据本实用新型所述的餐桌用转盘系统，所述餐桌用转盘系统还包含一个有线遥 控装置，该有线遥控装置包括电源开关按键、复位按键、时间设置按键、模式设置按键、LCD时间指示器与工作模式指示灯。该遥控装置通过导线与固于转盘内的控制芯片相连接。根据本实用新型所述的餐桌用转盘系统，所述餐桌用转盘系统的控制伺服回路采 用闭环控制方案，即通过有线遥控装置预置相应的转盘系统工作模式，在转盘系统工作过 程中，角度传感器量测承物转盘的旋转角度，将信号反馈到控制芯片，控制芯片再将信号与 预设模式进行比较后驱动电机实现伺服转动。根据本实用新型所述的餐桌用转盘系统，所述控制伺服回路控制餐桌旋转和静 停，餐桌转盘一次旋转角度在30度到120度间进行选择，餐桌转盘静停时间在10秒到30 秒间进行选择。根据本实用新型所述的餐桌用转盘系统，所述餐桌用转盘系统的上层为承物转 盘，下部为底座，底座上方有一圆环形突出凹槽，上面均勻放置一圈支撑滚珠，滚珠置于转 盘与底座之间，保持转盘水平，实现转盘与底座的相对滑动；承物转盘上固置一环形齿轮， 在承物转盘与底座之间置有电池盒，电池盒内装电池，向电路提供电源，控制芯片控制直流 电机运转，直流电机通过变速齿轮箱带动转盘固着齿轮，从而带动转盘旋转，角度传感器与 转盘转轴连接，测量转盘的旋转角度，将测量信号反馈给控制芯片实现闭环控制。利用控制芯片(单片机)实现预期的工作模式，采用编程软件KEIL编写控制程 序，而后生成HEX文件，采用AVR软件加普通硬件烧写器将相应程序烧写入单片机。设计相 关电路保证控制芯片的稳定工作。连接角度传感器、控制芯片及相关电路、直流电机、变速 齿轮箱与一个集成了按钮与显示设备的有线遥控形成完整的控制伺服回路。利用遥控预先设置工作模式，转盘工作时，角度传感器量测转盘旋转角度，将角度 信号反馈到控制芯片，控制芯片与预先设定的旋转模式角度进行比较，驱动电机转动，当角 度误差为0时，直流电机停止转动。而后经过设定时间的静止后，电路根据控制芯片的指令 再次输出信号驱动电机，同时角度传感器将角度测量信号进行反馈，如此往复实现间歇转 动。控制回路中的角度传感器具有下述特点一是需要对角度进行持续测量；二是角 度测量精度要求不高三是转盘工作期间不会发生换向转动。根据需要设计简易增量式角 度传感器，该角度传感器为纯电路实现，包括绕中心对称轴转动的角度测量盘、波形整形电 路与脉宽调节电路。根据本实用新型所述的控制伺服回路，较好的是，控制伺服回路将转动与静停的 结合，实现了转盘的间歇转动。具体包括提供两种旋转模式(旋转角度可以在30度到120 度间选择)，允许转盘静停时间在10秒到30秒间进行设定。根据本实用新型所述的控制回路，较好的是，控制伺服回路具有通用性，原理上可 以实现任意旋转模式，任意静停时间的调置，除指示灯外(对应于设计的旋转模式)，不需 对硬件组成进行任何改变，只要将相应的实现程序写入控制芯片，便可实现期望的工作模 式。本实用新型所述的间歇式自动餐桌转盘采用纯电路实现，具有成本低廉，容易实 现，尺寸小的特点。实现了预先设置的间歇转动模式，方便人们就餐时使用。
图1为本实用新型所述餐桌用转盘系统的结构示意图，[0021]图2为实施例所述餐桌用转盘系统控制伺服回路的原理框图，图3为实施例所述餐桌用转盘系统的控制伺服回路电路图，图4为实施例所述角度传感器的结构连接图。图5为角度测量盘的结构示意图，图6为图4所述角度传感器波形整形电路的电路原理图，图7为图4所述角度传感器脉宽调节电路的电路原理图，图8为图6所述电路的波形整形效果图；其中图8a为波形欠佳信号的整形效果，图8b为波形伴有振荡信号的整形效果，图8c为波形伴有外界干扰信号的整形效果，图9为图8所述电路的脉宽调节效果图。图中涉及的附图标记和组成部分如下所示1-承物转盘2-底座3-转盘固着齿轮4-支撑滚珠5-电池盒6_控制芯片 7_直流电机8变速齿轮箱9-角度传感器10-有线遥控11-电源开关键12-旋转模式 选择键13-静停时间减少键14-静停时间增加键15-复位键16-IXD指示器17-指示灯 18-AT78C51单片机19-晶振电路20-BUZ11开关电路21-7805稳压芯片22-电容滤波电 路23-角度传感器24-6伏直流电机25-中心转轴26-导体电路27-绝缘圆盘28-电刷
具体实施方式
以下用实施例结合附图对本实用新型作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本实 用新型专利最佳实施方式的描述，并不对本实用新型的范围有任何限制。实施例1如图1所示，本实施例提供的间歇式自动转盘组成包括控制伺服回路与相应转盘 结构，具体为间歇式自动转盘包括位于上层的承物转盘1，位于底部的底座2。底座2上有一圈 凹槽，凹槽内均勻放置一圈支撑滚珠4，支撑滚珠4与承物转盘1接触，保持转盘水平，实现 承物转盘1与底座2的相对滑动。承物转盘1靠近支撑滚珠4部位固置一环形转盘固着齿轮3，直流电机7通过变速 齿轮箱8带动转盘固着齿轮3旋转。通过有线连接方式将控制伺服回路的按键集成到遥控10上，通过有线遥控10可 实现电路开关、转盘旋转模式和静停时间的设置。在转盘1与底座2之间置有电池盒5、控制电路6 (控制芯片及相关电路)、直流电 机7、变速齿轮箱8、角度传感器9。电池盒5内装电池，向电路提供电源。角度传感器9安 装于转盘1中心转轴位置(实际应用中可置于其它位置，只要能实现与转盘等价的角度测 量功能，如可以测量变速齿轮箱的旋转角度)，测量转盘1的旋转角度，而后将角度信号反 馈到控制电路6，控制电路6与预先设定的旋转模式角度进行比较，驱动直流电机7转动。如图2所示，本实施例提供的间歇式自动转盘控制伺服回路的原理框图为角度传感器量测转盘旋转角度，将测量角度信号反馈给控制芯片，控制芯片将角 度与预置的旋转模式比较后驱动电机转动，当角度差为0时，直流电机停止转动。而后经过设定时间的静止后，电路根据控制芯片的指令再次输出信号驱动电机，同时角度传感器将 角度测量信号进行反馈，如此往复实现间歇转动。需要说明的是在直流电机与转盘齿轮间 通过齿轮箱进行需要的转速调节。如图3所示，本实施例提供的间歇式自动转盘控制伺服回路电路图为按电源开关按键11开机，转盘工作模式包括旋转模式与静停时间，其默认的工作 模式为旋转模式①(旋转90度)，静停时间15秒。如果希望重新设置转盘工作模式，可通 过遥控重置，遥控上有旋转模式指示灯17，绿色指示灯代表旋转模式①(旋转90度)，红色 指示灯代表旋转模式②(旋转120度)。点旋转模式选择键12，红色指示灯亮，表示当前为 旋转模式②(旋转120度)，再点按键12，绿色指示灯亮，表示当前为旋转模式①(旋转90 度)，通过LCD指示器16可以观察当前设置静停时间，静停时间可调范围为10-30秒，点静 停时间减少键13减少静停时间，可由30秒连续减少到10秒，而后又重新回到30秒，点静 停时间增加键14增加静停时间，可由10秒连续增加到30秒，而后又重新回到30秒。按复 位键15回到转盘默认工作模式。11-17布置于遥控器上。电路中，角度传感器23测量角度，形成方波信号并传给控制芯片(AT78C51单片机 18)，相应的控制程序固化在AT78C51单片机18上，AT78C51单片机18将角度与预置的旋 转模式比较后驱动直流电机24转动。电路中，晶振电路19为单片机提供时钟信号，由于直流电机24工作电压高于 AT78C51单片机18的最大输出电压，利用BUZ11开关电路20实现电机电源的开关调节， 7805稳压芯片21保证作用于单片机上的电压为5V，电容滤波电路22对稳压芯片21输出 的电压进行调节，消除多余的纹波信号。如图4所示，本实施例提供一种角度传感器，其组成包括绕中心对称轴转动的角 度测量盘、波形整形电路与脉宽调节电路。如图5所示，角度测量盘包括绕中心对称轴25转动、嵌入导体电路26的绝缘圆盘 27和电刷28，绝缘圆盘27外边缘成光滑的正弦弧线形，减少电刷28与盘体的接触磨损，两 个电刷28贴绝缘圆盘27边缘成一定夹角安装(安装夹角可取为90度)，导体电路26均勻 间隔地嵌入在绝缘圆盘27中(夹角可取为10度)，当绝缘圆盘27转动时，每旋转一定角 度，电刷28便通过导体电路26形成通路，产生一个计数脉冲，据此实现对角度的测量。由于可能的外界干扰、器件结构偏差或接触不良等原因，传感器测量盘输出波形 可能存在形态不佳的问题，利用如图6所示的NE555定时器连接成施密特触发器对波形进 行整形。施密特触发器是一种优良的波形整形电路，只要输入信号电平达到触发电平，输 出信号就会从一个稳态转变到另一个稳态，通过电路内部的正反馈过程可使输出电压的波 形变得很陡，且由于施密特触发器的滞后特性，提高了传感器的抗干扰能力，能有效滤除噪 声。波形整形效果如图8所示，对波形较差或叠加了外界干扰的测量信号，经过施密特触发 器之后，可以将信号变得很陡峭，便于数字器件识别。为了保证测量精度稳定，对波形整形电路输出的方波信号进行规范(周期内输出 的高电平信号持续时间相等)，方便数字器件进行检测，利用如图7所示的NE555定时器连 接成单稳态触发器进行脉宽调整。选择适当大小的R与C，可以确定一个周期内高电平的持 续时间t'，且有关系t' =1. 1R*C，目前设计t'为0.1秒。脉宽调节电路对信号的调 节作用见图9所示，通过脉宽调节电路的信号具有相等的高电平时宽，能够减少应接触不
6良等原因造成的方波信号高电平持续时间不等的问题保证了输出信号的稳定，方便数字器 件进行检测。 本实用新型所述的餐桌用转盘系统具有成本低廉，容易实现，尺寸小的特点。其实 现了旋转与静停的结合，更加方便用户的使用。
权利要求一种餐桌用转盘系统，其包括承物转盘、底座和选择支撑部件，其特征在于所述选择支撑部件主要由角度传感器构成，该角度传感器包括角度测量盘，所述角度测量盘包括以中心对称轴为轴转动的绝缘块、电刷和两个以上的固定在所述绝缘块上的导体块，该导体块均匀间隔地固定在绝缘块上，当绝缘块沿中心对称轴转动时，所述导体块能依次、循环地与所述电刷电连接。
2.根据权利要求1所述的餐桌用转盘系统，其特征在于所述角度测量盘包含以对称 中心为顶点，以对称中心和电刷所在直线为边的夹角为60° 120°的两个相同的电刷。
3.根据权利要求1或2所述的餐桌用转盘系统，其特征在于所述绝缘块的形状为圆 盘形、圆饼形、圆柱体形、圆台体形、球体形和球台体形中的一种。
4.根据权利要求3所述的餐桌用转盘系统，其特征在于，所述绝缘块的外边缘成光滑 的正弦弧线形。
5.根据权利要求1所述的餐桌用转盘系统，其特征在于所述角度传感器还包含由施 密特触发器组成的波形整形电路。
6.根据权利要求1或5所述的餐桌用转盘系统，其特征在于所述角度传感器还包含 由单稳态触发器组成的脉宽调节电路。
7.根据权利要求1所述的餐桌用转盘系统，其特征在于所述餐桌用转盘系统还包含 一个有线遥控装置，该有线遥控装置包括电源开关按键、复位按键、时间设置按键、模式设 置按键、IXD时间指示器与工作模式指示灯。
8.根据权利要求1所述的餐桌用转盘系统，其特征在于所述餐桌用转盘系统的控制 伺服回路采用闭环控制方案，即通过有线遥控装置预置相应的转盘系统工作模式，在转盘 系统工作过程中，角度传感器测量承物转盘的旋转角度，将信号反馈到控制芯片，控制芯片 再将信号与预设模式进行比较后驱动电机实现伺服转动。
9.根据权利要求8所述的餐桌用转盘系统，其特征在于所述控制伺服回路控制餐桌 旋转和静停，餐桌转盘一次旋转角度在30度到120度间进行选择，餐桌转盘静停时间在10 秒到30秒间进行选择。
10.根据权利要求1所述的餐桌用转盘系统，其特征在于所述餐桌用转盘系统的上层 为承物转盘，下部为底座，底座上方有一圆环形突出凹槽，上面均勻放置一圈支撑滚珠，滚 珠置于转盘与底座之间，保持转盘水平，实现转盘与底座的相对滑动；承物转盘上固置一环 形齿轮，在承物转盘与底座之间置有电池盒，电池盒内装电池，向电路提供电源，控制芯片 控制直流电机运转，直流电机通过变速齿轮箱带动转盘固着齿轮，从而带动转盘旋转，角度 传感器与转盘转轴连接，测量转盘的旋转角度，将测量信号反馈给控制芯片实现闭环控制。
专利摘要本实用新型公开了一种餐桌用转盘系统，其包括承物转盘、底座和选择支撑部件，所述选择支撑部件主要由角度传感器构成，该角度传感器包括角度测量盘、波形整形电路与脉宽调节电路。所述角度测量盘包括以中心对称轴为轴转动的绝缘块、电刷和两个以上的固定在所述绝缘块上的导体块，该导体块均匀间隔地固定在绝缘块上，当绝缘块沿中心对称轴转动时，所述导体块能依次、循环地与所述电刷电连接产生测量方波。所述餐桌用转盘系统还包含一个有线遥控装置，其控制伺服回路采用闭环控制方案。该餐桌用转盘系统具有成本低廉，容易实现，尺寸小的特点。其实现了旋转与静停的结合，更加方便用户的使用。
文档编号A47B31/00GK201577758SQ20102010775
公开日2010年9月15日 申请日期2010年2月3日 优先权日2010年2月3日
发明者章胜 申请人:章胜